短波通信是一种使用频率范围为2至30兆赫兹的电磁波,主要经自然形成的大气电离层反射进行通信的通信方式。由于电离层普遍存在于50千米以上的高空,极难受到人工影响,短波通信因而被广泛应用于作战、抢险、救灾等领域。短波通信一直是通信领域中的热点研究方向。本文主要研究实验室短波通信项目中个人主要负责的部分——新型短波选频通信系统的应用层程序的完成情况:1.对现存的ARM层经由短波电台传输至对端短波电台及ARM层通信协议、实验室经典短波通信应用软件层与ARM层间通信协议,以及应用软件层到应用软件层的经分层思想处理过后的高层通信协议进行研究,提取其中好的设计思想,把握整体功能,设计本通信系统的软件架构并实现高可靠、高可用的应用软件层程序。2.实现了基于历史记录的频率选择模块。主要完成两部分功能,分别为系统整体工作情况收集功能,以及短期历史通信频率数据为基础的频率预测功能。针对系统的工作过程中使用的多种建链及通信模式,使得系统内存在多种不断切换使用的通信频率这一现状,软件中设计了一套能够高效获取频率记录数据且不影响软件主体的运行效率的功能模块,同时也为频率记录数据设计合理的存储组织形式。频率预测则参考了推荐算法中广泛使用的协同过滤算法的思想,以通信频率作为商品,以通信频率产生时的时间、经纬度、太阳黑子数等作为用户特征,以频率分值作为用户对各产品的打分,推荐出与当前各通信条件相似的一批历史通信频率作为本次通信用建链频率。3.实现了一种关注单向单次低数据量传输的数据传输协议。为应对短波通信受到如天气、太阳黑子数等自然因素,以及如天线类型、仰角等非自然因素的影响而导致的收发不对称的情况,提出尽力而为的以发端为主单向发送数据协议,构建数据传输的帧格式并实现完整的数据传输协议。4.对软件进行了详尽的测试。为尽可能完整地测试程序功能地实现程度及程序整体地可靠性,设计了一套针对本程序地测试方案,包括程序各功能模块的单元测试、集成测试及项目总体上的实际通信测试,同时使用多种测试工具、测试平台进行辅助,保证程序功能满足设计指标及使用需求。